斷路器相控技術

斷路相控技術又被稱為同步開關技術，是根據電流的相位或線路的電壓來做出合理的控制，進一步控制高壓斷路器的分合，對此主要是為了通過對電網的電壓達到合適的控制的目的。

基本介紹

• 中文名：斷路器相控技術
• 外文名：Circuit breaker phase control technology
• 控制依據：電流的相位或線路的電壓來
• 類型：控制技術
• 領域：能源
• 學科：電氣工程

基本介紹

近些年來隨著社會經濟的不斷發展，科學技術也在不斷進步，伴隨著電力系統的自動化水平的不斷發展，電壓無功綜合控制器被電壓自動控制逐漸取代，電壓自動控制技術逐漸成為電壓無功管理的一項重要的措施。電壓自動控制技術能夠補償最佳化效果，補償階細化，在此同時也會不斷增加電容器的切投的頻率。所以說電壓自動控制技術在實際情況中非常需要能夠對動作進行頻繁的補償的設備。變電站電容器的投切山於受到衝擊電流和開關動作次數的問題的困擾，對無功潮流不能夠進行靈活的調節，會影響到整個網路電壓無功水平調節的高低。對此之外，伴隨著整流負荷電量的不斷增加，變電站補償需要考慮的因素不斷增加，諧波也日益成為其考慮的因素，變電站電容器組經常會發生一系列的問題，如電纜爆裂、諧波放人、波壓差過人等問題時有發生。根據有關數據分析表明，導致電容器、電抗器、開關等部件損壞的主要的原因就是投切電容是的燃弧過電壓和衝擊電流所導致的，所以說這就迫切的需要能夠對衝擊電流進行限制的補償的於段。

裝置介紹

真空相控投切的裝置分為兩個主要部分:同步控制器及永磁斷路器。同步控制器作為真空相控投切技術的主要組成部分，他主要是用於分清真空永磁斷路器投切電容器組的合分閘相位控制，真空相控投切的裝置是以一個提前量啟動斷路器的合閘和分閘動作，通過精準的測算時間，進一步減少電流幅值，並且通過相切的方式，消除操作過電壓，防開關重燃的現象。這主要的實質就是根據不同的負載的特性，分閘和合閘是控制開關在電流或者是電壓最有力的情況下完成的，不斷提高開關的開斷能力，用主動的對整個過程所產生的電壓和涌流等電磁暫態效應。

基本功能

在分閘時主要是通過相控技術實現電流過零點之前的預分，降低電壓水平。合閘時主要是通過相控技術來實現電壓過零投入到電容器組中。

技術比較

合閘衝擊電流

一般我們採用的相控斷路器，在使用時電壓過零點時會投入電容器組，但不會發生電流衝擊的現象發生，電流峰值也會比額定的值小2_3倍，相對比較穩定。而普通的斷路器或者真空接觸器在投入電容器組的時候，其合閘相位則是隨機產生的，所以在電壓峰值的附近合閘的話，很有可能會使電流產生較人的衝擊。所以為了限制住電流的衝擊，一般我們將配置限量電抗率的電抗器裝置在高壓電容器組里，通常來講最大的衝擊電流倍數是通過電抗率的倒數開方產生的，假設定入1%的電抗器，那么就會得出10倍定額的電流。空心電抗器是比較接近這一理論數據的，不過若使用鐵芯電抗器的話，會產生飽和效應，那時極限衝擊電流就會遠遠超出10定額的預期。

電壓暫降

電壓暫降的問題一般會發生在投切電容的衝擊電流時。如果有10%的系統短路抗阻，那么補償設備會自動的將系統額定的容量調試為10 07o，上文說過，電容器組額定的電流的10倍就是電容投切最大衝擊電流，那么投切時系統內部引發的最大電壓波動則會是額定電壓的10 07o a我國國家電網暫時還沒有將電壓暫降列為公司的考核目標，不過近些年確實引起了廣泛的關注。原因無他，電壓暫降引發的後果很嚴重，比如照明設備閃爍、設備老化持續加速、甚至於產品的質量也會逐漸出現偏差，最嚴重還有可能會帶來敏感設備報廢乃至整條產品線停產。

重燃及過電壓

分斷電容器組的時候，應當使分閘的時間與電流過零點的時間吻合，這樣拉弧在開端的時候會比較小，滅弧更加方便，此外合閘彈跳也在單穩永磁結構中人人較小，因此在技術層而上巧妙的避開了彈跳重燃等相關的問題出現。那么採用普通的斷路器投切電容器組時，很容易產生燃弧或重燃的情況，主要的原因就是普通斷路器極容易發生開關彈跳及開斷峰值電流。燃弧如果較人的話會燒灼觸頭，重燃過電壓則會產生破壞系統絕緣水平的後果，這樣會對電氣設備造成非常嚴重的壽命和性能傷害。

實例運用

(1)智慧型的相控斷路器裝置設計同時會兼容VSl和V D4兩種手車結構，並且還不需要母線的停電，非常容易交替更換:(2)斷路器配置改造後，其GPRS裝置會及時的將設備操作運行的數據統一的傳送到後台，以便於日後工作人員的數據分析:(3)拿霞美110kV變電站為例，它當前的運行目前共設計了2段，每一段目前都會有兩組電容器組的配置，通過兩台VD4開關投切分別來進行實現，另外通過AVC作業系統來控制。現在正在規劃要將其中一段的兩台V D4開關用相控斷路器裝置來替換，並且還要完成改造相關的二次控制的線路:(4)改造二次控制線路的目的主要是為了配合斷路器櫃的微機保護裝置，之前需要相互配合才能發揮其重要的作用，另外還不會影響到主站與保護裝置通訊傳輸之間的信息溝通狀態，能夠涉及到比較少的線路調整(一般10一20根)，這樣對於施工層而會更加方便快捷。

未來展望

智慧型電網對調容、調壓等都做了具體的要求，這樣不僅用相控相切技術能夠進一步實現電壓過零點投入電容器組，在電流零點切除電容器組的情況下，開關拉弧小，無過電壓，衝擊電流是其能量限制的兩倍左右。電壓自動控制技術能夠補償最佳化效果，補償階細化，在此同時也會不斷增加電容器的切投的頻率。提高了斷路器相控技術抑制操作過電壓的有效性，提高了電壓的合格率以及平均功率而且還進一步滿足了精細化管理的要求。變電站電容器的投切山於受到衝擊電流和開關動作次數的問題的困擾，對無功潮流不能夠進行靈活的調節，會影響到整個網路電壓無功水平調節的高低。智慧型電網的發展要求相控斷路器要適應發展的需求。智慧型電網技術也在迅速的發展，自動化技術的不斷深入套用，使得電容自動化技術不斷完善，這樣相控斷路器就達到了普通斷路器所不能達到的要求。